通用设备类(流体输送机械_机械密封)

通用流体输送机械类,机械密封原理篇,泵是各领域使用最广泛的通用机械之一，其品种、规格繁多，绝大多数类型的泵（磁传动泵、屏蔽泵除外）存在一个基本的共性问题_“泄漏”。,壳体(法兰）泄漏属于静密封问题，容易解决，长期以来，人们主要致力于研究解决泵的轴封泄漏问题。,导致泵轴封泄漏的因素,为什么旋转轴设备需要密封,泵的轴封结构形式,传统旋转轴设备的密封形式,水环,现代的旋转轴设备绝大多数采用机械密封来控制介质的泄漏量，获得理想的机封寿命，并达到设备环保的要求,机械密封的工作原理,作用：在泵、风机、搅拌釜等旋转设备中，机械密封件是用来阻止介质沿其旋转轴与壳体之间的缝隙泄漏的装置。基本元件：机械密封至少有一对垂直于旋转轴线且端面相互贴合的密封环(其中一个安装在轴上随轴转动_动环，另一个安装在静止的机壳上_静环)；辅助部件：相对静止的辅助密封件；产生使密封环端面相互贴合的作用力的弹性元件（或磁性元件）以及其它传动部件所组成。由于机械密封在工作时，起主要密封作用的是在外力（介质压力和弹弹簧力或磁力）作用下、两个相互贴合并相对滑动的密封环端面，故机械密封也称为端面密封。,机封总是由旋转部件（黄色部分）和静止部件（橙色部分）两大部分组成，两相对运动的动、静环面平面光洁度可达0.9，两面成为密封的主密封面小部分泵送介质在两面之间形成动态液膜，给两密封面提供润滑和冷却，对密封的性能和运转寿命有着至关重要的影响。闭合力（弹簧力和介质压力）使两动，静环互相贴合。,路径1只要拧紧密封端盖垫片，此点就能起到密封的作用.路径2静环O型圈.路径3旋转动环与轴之间的O型圈.路径4主密封摩擦幅端面如果密封面有两个，项2、31.2、防止含有颗粒的介质漏入密封腔内,磨损密封面;1.3、防止易汽化结冰的介质(如液化气)漏入密封腔内产生气体.造成干摩擦而磨损密封面;1.4、防止易结晶的介质漏入密封腔内,应冷结晶而磨损密封面;(2)润滑保持密封面之间有一层液膜起润滑作用;(3)冷却(3.1)防止高温介质进入密封腔内;(3.2)导走动环和静环工作时的产生的摩擦热.,按冲洗液的来源,冲洗一般分自冲洗、外冲洗及循环冲洗三种1)自冲洗如Plan11,适用于密封腔内压力小于泵出口压力,大于泵进口压力,介质温度不高(温度小于等于800C,不含杂质的场合）.2)外冲洗如Plan32,用于被密封介质温度较高,容易汽化以及杂质含量较高的场合,冲洗液压力要比密封腔内介质压力稿0.1-0.2MPa.3)循环冲洗如Plan52,借助与机封内的泵送环(PumpRing)或虹吸进行封液循环.,冷却密封和密封腔有利于密封腔保持干净密封腔底部加小间隙的喉部衬套可使密封腔压力升高,防止介质汽化可使密封腔长期充满,温度动态平衡常用1/8or3/16”孔板,一般情况带有孔板,常用于立式泵上,方便密封腔排气工作原理类似APIPLAN11,仅仅循环的流量和压差小一些在有磨蚀性的颗粒工况中使用效果不错,保护密封面(取消孔板).,从泵出口经换热器引旁路到密封腔,对泵送介质冷却,以防汽化Plan21换热负载大,效果好,但并不经济.换热器的管阻损失应考虑,高粘介质不能使用,盘管定期除垢,清洗,18-24”高于轴心线.,密封腔和换热器间的闭式循环,机械密封的排列形式,串联,背对背,面对面,机械密封的发展历程,最早在19世纪末期出现机械密封的雏形,结构相当简单，仅由一个橡胶弹性体和金属（壳体）相摩擦。二战期间,美国开始在化工流程泵上使用机械密封,二战后,随着石油化工行业的迅猛发展，机械密封在西方国家也发展迅速，至70年代，西方国家的炼油行业的流程泵80%采用机械密封，机械密封的应用范围也迅速扩大。其结构类型、端面材料的使用也迅速增加。我国在50年代末期，开始进行机械密封的研究，至70年代，形成了我国的泵用标准（JB1472、HG5-748-78）和釜用（HG5-751756-78）两大系列机械密封，奠定了我国机械密封行业的基础。,机械密封的分类,机械密封的分类方法很多，按应用的主机分类，大致可以分为泵用机械密封、釜用机械密封、透平压缩机用机械密封、低温制冷机用机械密封等。按机械密封的作用原理和结构分类（1）按密封端面组合分类可分为单端面、双端面、多端面机械密封，其中双端面有轴向双端面和径向双端面两种；（2）按密封端面接触与否分类可分为接触式、非接触式机械密封，其中非接触式机械密封又分为流体动压式和流体静压式两种；（3）按密封端面承受载荷分类可分为非平衡型、部分平衡型、过平衡型机械密封；,（4）按密封是否装在腔体内侧或外侧，可分为内装式和外装式机械密封；（5）按弹性元件分类，可分为单弹簧、多弹簧、金属波纹管机械密封；（6）按密封流体在密封端面的流向可分为内流式、外流式机械密封；（7）按补偿环是否随轴旋转可分为旋转式、非旋转式机械密封；（8）按波纹管材料分类，可分为金属波纹管、橡胶波纹管、聚四氟乙烯波纹管机械密封；（9）按密封补偿力分类，可分为弹性元件和磁性元件机械密封；还有按使用工况、参数分类等等。,机械密封与填料密封的优缺点,泵性能和结构导致密封失效的原因分析,集装式机械密封,集装式机械密封就是研究提高机械密封可靠性的产物。所谓集装式机械密封就是通过密封自带轴套和端盖将单（双）端面机械密封组合在一起，为整体安装形式，如图所示：,泵用“干气”密封,“干气”密封的原理“干气”密封：非接触式气膜润滑机械密封，其工作是，依靠密封端面的螺旋槽使气体产生流体动压效应，在密封面上形成气膜压力造成密封面脱离接触，当气膜压力（开启力）等于密封端面闭合力（弹簧力、介质力）